JP6056007B2

JP6056007B2 - 浴室暖房乾燥機

Info

Publication number: JP6056007B2
Application number: JP2012279007A
Authority: JP
Inventors: 貴寛本田; 夕貴橋本; 林　茂樹; 茂樹林; 浩行加納; 泰世杉本
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2012-12-21
Filing date: 2012-12-21
Publication date: 2017-01-11
Anticipated expiration: 2032-12-21
Also published as: JP2014121425A

Description

本発明は、主に一般家庭における浴室の暖房、換気、および浴室内もしくは浴室に干した洗濯物の乾燥に使用される浴室暖房乾燥機に関するものである。

従来、この種の浴室暖房乾燥機は、就寝中など浴室を使用しない時間を利用して送風により長い時間をかけて乾燥運転を行い、仕上げのみを熱源を利用した温風運転を行う制御を行うことでランニングコストを抑えた乾燥運転を行うものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

以下、その浴室暖房乾燥機について図４を参照しながら説明する。

図４に示すように、浴室暖房乾燥機本体は送風機１０１と空気を加熱する熱交換器１０２と浴室に空気を供給する送風口１０３と送風機１０１から送風口１０３に連結された送風路１０４とを備えており、送風路１０４を流れる風は、熱交換器１０２によって熱エネルギ１０５が与えられ温風にすることができ、また、送風機１０１および熱交換器１０２は、浴室温度センサ、浴室湿度センサ、衣類重量センサなどのパラメータセンサ１０６により得られた温度・湿度・衣類重量データに応じて、温風による運転時間がタイマー回路１０７で動作時間が設定される。

特開２００２−１６２１６１号公報

このような従来の浴室暖房乾燥機において、浴室内の温度・湿度や衣類重量の測定結果より例えば浴室の温度や湿度等で条件分けを行い温風による運転時間を決定する制御を行っていたが、決定された時間が各条件内では一定でありランニングコストを抑える目的に対して必ずしも適切な運転が選択されているとはいえない、という課題を有していた。

そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、温風による運転時間を最小限にし必要以上にランニングコストがかかることを防ぐことができる浴室暖房乾燥機を提供することを目的とする。

そして、この目的を達成するために、本発明の一態様に係る浴室暖房乾燥機は、使用者が衣類重量を設定し、衣類乾燥運転開始を指示するための操作手段と、運転状態を表示す
る表示手段と、浴室内の空気を排出する換気送風手段と、前記浴室内の空気を循環する循環送風手段と、前記浴室内の空気を加熱する加熱手段と、浴室内温度Ｔｒおよび浴室内相対湿度Ｈｒを検出する浴室内温湿度検出手段と、浴室外温度Ｔｏを検出する外気温度検出手段と、前記浴室内温湿度検出手段および前記外気温度検出手段から検出された温湿度を処理・演算する演算手段と、前記操作手段および前記演算手段により得られた結果より足される運転制御用の信号を受けて前記換気送風手段および前記循環送風手段および前記加熱手段を制御する制御手段と、運転してからの経過時間および測定間隔を計測するタイマーとを備えた浴室暖房乾燥機であって、前記使用者が前記操作手段において前記衣類重量を設定することにより運転時間Ｔを決定し、前記浴室内温湿度検出手段により検出された前記浴室内温度Ｔｒおよび浴室内相対湿度Ｈｒより、前記演算手段によって一定時間毎に浴室内絶対湿度Ｘｒと浴室内比エンタルピーＩｒを算出し、前記浴室内比エンタルピーＩｒから乾燥対象である衣類表面の衣類近傍絶対湿度Ｘｃを推定し、前記浴室内絶対湿度Ｘｒと前記衣類近傍絶対湿度Ｘｃとの差により浴室内空気乾燥性能Ｄｘを算出し、前記タイマーで計測した経過時間ｔで前記浴室内空気乾燥性能Ｄｘを積分した結果である乾燥性能積分値ＤＰを算出し、α、β、γ、δ、ε、ζ、ηをそれぞれ定数として、推定式「ＤＦ＝αｔ＋βＴｒ＋γＸｒ＋δＤＰ＋（ＤＰ−ε） ² ＋ζ＋ηＴｏ」により衣類乾燥率ＤＦを算出し、衣類乾燥率ＤＦと定数である目標衣類乾燥率ＴＤＦとを比較してＤＦ≧ＴＤＦであれば、前記加熱手段により前記浴室内の空気の加熱を行う温風運転を開始し、前記タイマーで計測した経過時間ｔが運転時間Ｔになるまで前記温風運転を継続することとしたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。

本発明によれば、必要以上にランニングコストがかかることを防ぐことができる浴室暖房乾燥機を得ることができる。

本発明の実施の形態１の浴室暖房乾燥機を浴室に設置した状態を示す斜視図同浴室暖房乾燥機の側断面を示す構成図同浴室暖房乾燥機の制御手段のブロック図従来の浴室暖房乾燥機の全体構成を示すブロック図

本発明の一態様に係る浴室暖房乾燥機は、使用者が衣類重量を設定し、衣類乾燥運転開始を指示するための操作手段と、運転状態を表示する表示手段と、浴室内の空気を排出する換気送風手段と、前記浴室内の前記空気を循環する循環送風手段と、前記浴室内の前記空気を加熱する加熱手段と、前記浴室内の温度および湿度を検出する浴室内温湿度検出手段と、前記浴室外の温度を検出する外気温度検出手段と、前記浴室内温湿度検出手段および前記外気温度検出手段から検出された温湿度を処理・演算する演算手段と、前記操作手段および前記演算手段により得られた結果より足される運転制御用の信号を受けて前記換気送風手段および前記循環送風手段および前記加熱手段を制御する制御手段と、運転してからの経過時間および測定間隔を計測するタイマーとを備えた浴室暖房乾燥機であって、前記使用者が前記操作手段において前記衣類重量を設定し、前記浴室内温湿度検出手段および前記外気温度検出手段により検出された検出温度および検出湿度より、前記演算手段によって一定時間毎に浴室内絶対湿度と浴室内比エンタルピーを算出し、前記浴室内比エンタルピーから乾燥対象である衣類表面の衣類表面絶対湿度を推定し、前記浴室内絶対湿度と前記衣類表面絶対湿度との差により浴室内空気乾燥性能を算出し、前記タイマーで計測した経過時間で前記浴室内空気乾燥性能を積分した結果である乾燥性能積分値を算出し、前記検出温度と前記検出湿度と前記乾燥性能積分値と前記経過時間を用い、あらかじめ前記衣類の状況および前記浴室外の温度環境を加味した事前検証および解析を実施することで得られた推定式より衣類乾燥率を推定する、という構成を有する。これにより、一定
時間毎に浴室内温度および浴室内湿度を検出し、その検出値から導いた空気に対する衣類の乾きやすさの指標である乾燥性能積分値を算出し、前記浴室内温度や前記浴室内湿度や前記乾燥性能積分値や経過時間を、あらかじめ前記浴室外の温度や浴室内の温度等、衣類乾燥時に起こるあらゆる状態の変化を考慮し、事前検証および解析を実施することで得られた衣類乾燥率を推定する推定式にあてはめ、衣類乾燥率を推定し、前記加熱手段の運転時間を決定することとなるので、浴室内の温度等の状況の違いがあっても乾燥完了判定にばらつきが生じにくくし前記加熱手段の運転時間を最小限にすることができ、必要以上にランニングコストがかかることを防ぐことができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１に示すように、浴室１は浴槽２と、浴槽２と壁などで分断されていない空間である洗い場空間３とを備え、天井面４には点検口５および開口部６があり、図２に示す浴室１の天井裏空間７に浴室暖房乾燥機を形成する本体８を設け、開口部６を介して浴室１に連通している。

なお、図１に示す点検口５は洗い場空間３の直上、開口部６は浴槽２の直上に位置している。

また、図２に示すように浴室暖房乾燥機は、浴室１の天井面４にパネル９が設置され、パネル９は吸込口１０と吹出口１１を備え、浴室暖房乾燥機の本体８は、吸込口１０の近傍に浴室１の空気を吸込口１０から取り入れた空気を加熱する空気加熱手段としての温水を用いた熱交換器１２と、熱交換器１２に対して下流側に空気を循環させる循環送風手段としての循環ファンモータ１３とを備えている。循環ファンモータ１３が駆動することにより、吸込口１０から取り入れた空気は、循環ファンモータ１３により送風空気として浴室１に空気を送風する吹出口１１までを繋ぐ通風路１４を通過し吹出口１１に到達する。また、前記空気は熱交換器１２により加熱されることで温風とすることもできる。

さらに、前記送風空気は、吹出口１１から送風された風向を変化させる風向制御手段としての風向板１５と、前記風向板１５を稼動させる手段としてのモータ好ましくはステッピングモータ（図示せず）により、浴室１の任意の方向へ送風することができる。

なお、循環ファンモータ１３として、ファンは例えばシロッコファンを用い、モータはＤＣを用いている。

なお、本実施の形態１において、浴室暖房乾燥機の本体８に浴室１をサウナ空間とすることができる加湿手段を設けても良い。

なお、本実施の形態１では空気加熱手段として温水を用いた熱交換器１２を用いたが、熱交換器１２に換えてＰＴＣヒータ、ハロゲンヒータ、シーズヒータ等他の電気式ヒータでもよい。

そして、前記浴室暖房乾燥機は、本体８の点検口５側の外部に浴室１の空気を屋外に排出する換気手段としての換気ファンモータ１６を備えた換気部１７をねじ止めさせて設け、換気部１７と本体８を連通し連通する開口形状（開口面積に相当）を調節するダンパ１８を備え、浴室１の換気を行うことができる。

なお、ダンパ１８なし、本体８内部に換気手段を備えた浴室暖房乾燥機、または外部換気装置と浴室暖房乾燥機とをダクト配管を介して連通する構成でも良い。

また、前記浴室暖房乾燥機は、運転の制御および演算を行なう制御手段としての電装基板１９と、電装基板１９に接続され、運転開始からの経過時間を計測するタイマー２０と、前記浴室暖房乾燥機を脱衣室２１内から操作し運転状態を表示する操作手段としての脱衣室リモコン２２とを備え、脱衣室リモコン２２からの操作により、浴室暖房乾燥機の運転を行うことができる。

また、前記脱衣室リモコン２２には浴室外の温度を検出する外気温度センサ２７を備えている。

なお、外気温度センサ２７は脱衣室リモコン２２以外の場所、たとえば脱衣室２１内などに別に設けてもよい。

また、前記浴室暖房乾燥機は、浴室内温湿度検知手段としての浴室内温湿度センサ２３を備えており、浴室内温湿度センサ２３より検出された値を、演算手段２４により演算し、空気の乾燥性能を算出している。

なお、浴室内温湿度センサ２３は本体８の内部に、演算手段２４は電装基板１９の内部に設けられていてもよい。

また、パネル９の直下に物干しバー２５が設置され、物干しバー２５に衣類としての乾燥対象衣類２６が設置されている。

上記構成において、主要な動作を、図３を用いて説明する。使用者が脱衣室リモコン２２にて衣類重量を設定することにより運転時間Ｔが決定し、送風空気による衣類乾燥運転をスタートする。衣類乾燥運転が開始されると、ＳＴＥＰ１で浴室内温湿度センサ２３により浴室内温度Ｔｒと浴室内相対湿度Ｈｒおよび外気温度Ｔｏが検出され、ＳＴＥＰ２で浴室内温度Ｔｒおよび浴室内相対湿度Ｈｒを用いて、演算手段２４により浴室内絶対湿度Ｘｒと浴室内比エンタルピーＩｒが算出される。

そして、ＳＴＥＰ３にて浴室内比エンタルピーＩｒを用いて、衣類近傍絶対湿度Ｘｃを推定するが、ここで推定方法に関して詳しく説明する。浴室内比エンタルピーＩｒは空気の持っている熱量と考えることができ、浴室内の空気が一様だとすると、浴室内比エンタルピーＩｒと衣類近傍比エンタルピーＩｃは等しいと考えられる。ここで衣類近傍相対湿度Ｈｃについて考えると、衣類乾燥運転中、乾燥対象衣類２６内部の水分は空気中に発散し続けているため、衣類近傍相対湿度Ｈｃは１００％であると考えられ、浴室内比エンタルピーＩｒと衣類近傍比エンタルピーＩｃと衣類近傍相対湿度Ｈｃの関係より、衣類近傍絶対湿度Ｘｃが推定される。

そして、ＳＴＥＰ４で乾燥性能Ｄｘを（式１）より算出し、さらにＳＴＥＰ５で乾燥性能Ｄｘを経過時間ｔで積分した乾燥性能積分値ＤＰを（式２）より算出する。

Ｄｘ＝（Ｘｃ−Ｘγ）・・・（式１）
ＤＰ＝∫Ｄｘｔ・・・（式２）
そして、ＳＴＥＰ６であらかじめ乾燥対象衣類２６の状況および浴室１外の温度環境を加味した事前検証および解析を実施することで得られた推定式（式３）より衣類乾燥率ＤＦを算出する。ここで、（式３）における、α、β、γ、δ、ε、ζ、ηはそれぞれ定数である。これにより、浴室１内の温度等の状況の違いがあっても乾燥完了判定にばらつきが生じにくくすることができる。

ＤＦ＝αｔ＋βＴｒ＋γＸｒ＋δＤＰ＋（ＤＰ−ε）²＋ζ＋ηＴｏ・・・（式３）
そして、ＤＦが算出された時点で、ＳＴＥＰ７であらかじめ定められた測定間隔ｔａ（たとえば１分）が経過しているかを判定し、測定間隔ｔａが経過していれば、ＳＴＥＰ８で現在の衣類乾燥率ＤＦと目標衣類乾燥率ＴＤＦを比較する。ここで、ＤＦ≧ＴＤＦであれば、ＳＴＥＰ９に移行し、送風空気を熱交換器１２により加熱して温風とし、浴室内に供給する温風乾燥運転の時間ｔｄを決定し、経過時間ｔが（式４）の時間となるまで、送風運転を継続する。

ｔ＝Ｔ−ｔｄ・・・（式４）
そして、経過時間ｔが（式４）の時間に到達するとＳＴＥＰ１０で温風乾燥運転へ移行し、ｔｄ経過後にＳＴＥＰ１１へ移行し、衣類乾燥運転を停止する。これにより、衣類が適切に乾燥した状態で衣類乾燥運転を停止することとなるので、衣類が未乾燥および過乾燥状態になるのを防ぎ、温風乾燥運転の時間を最小限にすることができるので、必要以上にランニングコストがかかることを防ぐことができる。

そして、衣類乾燥運転終了後、ＳＴＥＰ１２で衣類乾燥運転が停止されたことを報知する。なお、報知の方法として、音声での報知する方法や、脱衣室リモコンで運転終了のランプを点灯させるという方法を取ってもよい。

これにより、衣類乾燥運転を停止した場合、使用者に衣類乾燥運転終了を報知することとなるので、衣類乾燥終了後に浴室内に衣類を放置することを防ぐことができる。

本発明にかかる浴室暖房乾燥機は、浴室のみでなく浴室以外の乾燥室などを利用して衣類の乾燥を行う乾燥機等として有用である。

１浴室
２浴槽
３洗い場空間
４天井面
５点検口
６開口部
７天井裏空間
８本体
９パネル
１０吸込口
１１吹出口
１２熱交換器
１３循環ファンモータ
１４通風路
１５風向板
１６換気ファンモータ
１７換気部
１８ダンパ
１９電装基板
２０タイマー
２１脱衣室
２２脱衣室リモコン
２３浴室内温湿度センサ
２４演算手段
２５物干しバー
２６乾燥対象衣類
２７外気温度センサ

Claims

使用者が衣類重量を設定し、衣類乾燥運転開始を指示するための操作手段と、
運転状態を表示する表示手段と、
浴室内の空気を排出する換気送風手段と、
前記浴室内の空気を循環する循環送風手段と、
前記浴室内の空気を加熱する加熱手段と、
浴室内温度Ｔｒおよび浴室内相対湿度Ｈｒを検出する浴室内温湿度検出手段と、
浴室外温度Ｔｏを検出する外気温度検出手段と、
前記浴室内温湿度検出手段および前記外気温度検出手段から検出された温湿度を処理・演算する演算手段と、
前記操作手段および前記演算手段により得られた結果より足される運転制御用の信号を受けて前記換気送風手段および前記循環送風手段および前記加熱手段を制御する制御手段と、
運転してからの経過時間および測定間隔を計測するタイマーとを備えた浴室暖房乾燥機であって、
前記使用者が前記操作手段において前記衣類重量を設定することにより運転時間Ｔを決定し、
前記浴室内温湿度検出手段により検出された前記浴室内温度Ｔｒおよび浴室内相対湿度Ｈｒより、前記演算手段によって一定時間毎に浴室内絶対湿度Ｘｒと浴室内比エンタルピーＩｒを算出し、
前記浴室内比エンタルピーＩｒから乾燥対象である衣類表面の衣類近傍絶対湿度Ｘｃを推定し、
前記浴室内絶対湿度Ｘｒと前記衣類近傍絶対湿度Ｘｃとの差により浴室内空気乾燥性能Ｄｘを算出し、
前記タイマーで計測した経過時間ｔで前記浴室内空気乾燥性能Ｄｘを積分した結果である乾燥性能積分値ＤＰを算出し、
α、β、γ、δ、ε、ζ、ηをそれぞれ定数として、推定式「ＤＦ＝αｔ＋βＴｒ＋γＸｒ＋δＤＰ＋（ＤＰ−ε） ² ＋ζ＋ηＴｏ」により衣類乾燥率ＤＦを算出し、
衣類乾燥率ＤＦと定数である目標衣類乾燥率ＴＤＦとを比較してＤＦ≧ＴＤＦであれば、
前記加熱手段により前記浴室内の空気の加熱を行う温風運転を開始し、
前記タイマーで計測した経過時間ｔが運転時間Ｔになるまで前記温風運転を継続することを特徴とする浴室暖房乾燥機。